得州灾害的相关地理问题


网上有个帖,发了一张央视新闻中的一张图,图上写的是“得州”,于是就引起了美国得州到底是“得州”还是“德州”的讨论。我想,应该是音译,用哪个字应该都无所谓,得州在印弟安语中的原意是“朋友”,“盟友”。据说央视13年以后就都用的是“得州”,为了和我们山东的“德州”相区别,也是一种说法,不过不足全信。

从地理位置看,得州位于美国西南,南临墨西哥,东南是墨西哥湾,往东北是中央大平原,纬度位置大约相当于中国长江以南,属于亚热带,但是由于海陆热力性质差异的不同,年均温大概相当于广东,受极寒天气影响很小。所以无论是从普通居民还是从社会基础设施看都没有应对极寒天气的准备和经验。据说当广州的气温降到10度以下,能冻死当地的牛。

一、极寒天气的发生原因

得州这次灾害的发生根源上看是全球变暖引起的气候异常造成的。具来说,就是北极平流层低涡因全球变暖而导致其强度和位置异常,而平流层低涡的位置和强度与低空对流层冷高压相关联。平流层低涡增强和位置南移,会导致对流层冷高压增强和南移,于是带来强冷空气南下。北美中央大平原自加拿大北部一直延伸到美国南部的墨西哥湾,地形平坦,畅通无阻,形成冬夏季风通道,极有利于冷空南下,而墨西哥湾和大西洋暖湿气流也可以自中央大平原长趋北上,两股气流相遇形成锋面雨带,会带来雨雪天气。今年,北极冷空气异常强大,导致锋面位置明显偏南,造成美国南部大范围低温暴雪灾害。

二、能源大州电力系统瘫痪。


得州以能源和石化工业著称,是美国最大的能源和化工州。石油和天然气产量分别占全美产量的1/3和1/4,炼油能力占全美1/4强。得州是全美温室气体排放量最大的州,主要源自该州为数较多的煤电厂、炼油厂和化工厂。

但是突如其来的寒流导致炼油厂、发电厂、电网设备、交通车辆直接冻僵,美国最不缺能源的第二大州一夜回到18世纪。15日凌晨2点气温骤降、冰雪肆虐时,得州面临的危机全面暴发:大部分电网遭冻结、公共供水系统也随之崩溃。16日晚逾四百万用户断电,人们在寒冷的房子里靠蜡烛和被子度过至少48小时。

一场冬季风暴何以令美国能源重镇陷入如此大规模危机?

第一,得州建立的独立电网是这场危机未能被迅速化解的症结。在美国本土的48个州中,得州是唯一一个拥有几乎完全独立于全国的电网系统的州,相比起来,其他州则接入东部电网和西部电网。而自由和少有监管也一向是得州电网引以为傲的理由。但这也意味着,一旦得州电网出现问题,其他州的支援很难跟上。这样一座孤岛似的电网系统,在面对突如其来的寒潮而大规模瘫痪后,无法向美东、美西电网求援,造成电力供应出现巨大缺口,引发得州电力可靠性委员会(ERCOT)采取轮流断电举措,导致数百万人同时遭遇停电。

第二,成本原因导致能源基础设施建设和投入不足。

2002年,得州立法者解除了对该州能源市场的管制。此举给能源生产商以回旋余地,他们因此节约价值数亿美元的投入,避免建设发电系统的御寒设施,而这些设施本可以防止这场危机的发生。成本是困扰发电厂改革的重要原因之一。整体而言,ERCOT只负责监管电网,而为批发市场提供电力的仍旧是发电厂。数据显示,整个得州有约300家电力公司在零售市场上争夺消费者。由于极端寒冷天气在得州十分罕见,这些私营电力公司通常不会在设备的防寒与维护方面投资,因为这将提高成本,降低回报率。中国能源网首席研究员韩晓平解释称,得州的情况暴露了两个问题,一方面是得州一直以来追求很低的能源价格,但低价格的背后就是电网安全方面的投入不足,现在技术方面其实已经足够了,比如风叶机片可以加热等,但得州正常情况下天气非常暖和,如果按照极端天气设防,就要增加很多额外的投资,消费者愿不愿意支付这笔费用应对这种安全问题就不一定了。另一方面,得州主张自由竞争、高度市场化,在这个市场中有很多小型的电力公司,大家都去竞争就导致电网根本没钱进行安全投入,都在争相降低电价。这也引申出了一个问题,即公共事业引入市场机制,到底好还是不好。”

第三,传统、清洁能源的发电设备均出现故障。根据ERCOT的说法,天然气发电是得州电力供应的主要模式,平时得州发电量的一半以上都来自天然气发电厂。彭博社的数据显示,在这一轮冬季风暴之前,得州的天然气产量居全美第一,每天的天然气产量约为230亿立方英尺。在14日夜间冬季风暴来临后,得州众多天然气、风能和火力发电厂因结冰而无法运转,造成电力供应急剧下降。而与此同时,为满足取暖需求,用电量却出现激增。极端天气导致清洁能源设备上冻无法运行,清洁能源发电暴露出短板,太阳能、风力发电的发电量无法确保在恶劣天气下保证充足的供应。

三、涉及的相关地理问题。

1、全球气候变化及天气与气候系统。

2、全球变暖及其背景下的防灾减灾问题。

3、常规能源和清洁能源的特点、现状及能源安全问题。

4、交通、通信、电力等基础设施建设。

5、可持续发展,经济、社会及环境的协调。

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